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社区游泳馆屋盖钢结构选型与优化设计研究

作 者: 毛学墙
导 师: 李静斌
学 校: 郑州大学
专 业: 建筑与土木工程
关键词: 工字形截面梁 静力分析 折线梁 张弦梁 反应谱分析 平面管桁架 最优方案
分类号: TU231
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 11次
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内容摘要


随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,生活质量的逐步提升,许多高档社区的会所式建筑中往往带有集运动娱乐休闲于一体的室内游泳馆。社区游泳馆规模虽不及比赛、训练专用游泳馆,不需要设计观众席位,但其屋盖结构跨度仍然较大,在结构合理选型与优化设计方面具有广阔的研究空间。本文依托郑州市清水苑小区会所室内游泳馆屋面工程,首先对原设计所采用的主次钢框梁+钢筋混凝土组合屋面板的静力特性和设计反应谱作用下的抗震性能进行分析,得出屋盖结构的内力、应力及变形响应。在此基础上,针对该工程建筑规模及结构特点,分别提出了三种屋盖结构形式作为比选方案。第一种比选方案采用折线梁,变主梁腹板高度。这主要是考虑到主梁的主要受力为受弯,最大弯矩发生在跨中,在保证梁的受力范围内,可节约接近支座两端的钢材。第二种比选方案为鱼腹式平面管桁架。将梁所受的力转化为管桁架杆件的轴力,使其受力更为合理,并且节约建筑材料,减小自重的同时减小跨中的挠度。第三种比选方案为平面张弦梁结构,这是较为新颖的一种梁形式,通过张拉下弦使梁本身自成体系,增大梁的刚度,提高其承载能力。对以上各个比选方案分别进行静力、动力分析,以得出在满足设计要求下的最优结构尺寸。最后,通过本文的研究,总结本工程游泳馆的几种常规屋盖结构形式,在满足设计要求的基础上得出了最优结构形式及相关尺寸,可供同类工程参考。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
1 引言  7-14
  1.1 选题背景及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
2 工程概况  14-18
  2.1 清水苑工程简介  14-15
  2.2 游泳馆屋盖结构设计特点  15-18
3 游泳馆屋盖设计方案结构分析  18-30
  3.1 有限元建模  18-19
  3.2 静力分析  19-23
  3.3 模态分析  23-26
  3.4 反应谱分析  26-30
4 游泳馆屋盖比选方案结构分析  30-71
  4.1 比选方案1—变截面折线梁  30-37
  4.2 比选方案二—鱼腹式平面管桁架  37-54
  4.3 比选方案三—张弦梁结构  54-71
5 游泳馆屋盖钢结构方案比选  71-78
  5.1 结构响应  71-75
  5.2 造价分析  75-77
  5.3 比选结论  77-78
6 结论与展望  78-80
  6.1 本文所得主要结论  78-79
  6.2 进一步工作的展望  79-80
参考文献  80-83
致谢  83

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑设计 > 房屋细部构造设计 > 屋顶(屋面)、屋檐
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